Мониторинг, диагностика и устранение неполадок подключения устройств к Центру Интернета вещей Azure

Статья
07/31/2024

Иногда проблемы с подключением устройств Интернета вещей трудно устранить, так как существует множество возможных точек отказа. Логика приложения, физические сети, протоколы, оборудование, Центр Интернета и другие облачные службы вещей могут быть причиной проблем. Очень важно иметь возможность обнаруживать и выявлять источники проблем. Однако крупномасштабное решение Интернета вещей может включать тысячи устройств, поэтому проверка отдельных устройств вручную нецелесообразна. Центр Интернета вещей интегрируется с двумя службами Azure, которые помогают сделать следующее:

Azure Monitor. Azure Monitor позволяет собирать, анализировать и обрабатывать данные телеметрии из Центра Интернета вещей. Чтобы помочь в обнаружении, диагностике и устранении этих проблем в большом масштабе, используйте возможности мониторинга Центра Интернета вещей с помощью Azure Monitor. Этот подход включает настройку оповещений для активации уведомлений и действий при отключении и настройке журналов, которые можно использовать для обнаружения условий, вызвавших отключение.
Сетка событий Azure Для критической инфраструктуры и отключений каждого из устройств используйте службу Сетка событий Azure для подписки на события подключения и отключения устройств, формируемые Центром Интернета вещей. Сетка событий Azure позволяет использовать любые из следующих обработчиков событий:
- Функции Azure
- Logic Apps
- Azure Automation
- Веб-перехватчики
- Хранилище очередей
- Гибридные подключения
- Event Hubs

Сетка событий и Azure Monitor

Сетка событий предоставляет решение для мониторинга каждого из устройств с низкой задержкой, которое можно использовать для отслеживания подключений критически важных устройств и инфраструктуры. Azure Monitor предоставляет метрику с именем Подключенные устройства, которые можно использовать для мониторинга количества устройств, подключенных к Центр Интернета вещей, и активировать оповещение, когда это число снижается ниже статического порогового значения.

При выборе того, следует ли использовать сетку событий или Azure Monitor для определенного сценария, учитывайте следующие проблемы:

Задержка оповещения. События подключения к Центру Интернета вещей доставляются гораздо быстрее с помощью службы Сетка событий. Этот факт делает сетку событий лучшим выбором для сценариев, когда быстрое уведомление является желательным.
Уведомления для каждого устройства. Сетка событий позволяет отслеживать подключения и отключать отдельные устройства. Этот факт делает сетку событий лучшим выбором для сценариев, где необходимо отслеживать подключения для критически важных устройств.
Упрощенная настройка. Оповещения метрик Azure Monitor поддерживают упрощенную процедуру установки, которая не требует интеграции с другими службами для доставки уведомлений по электронной почте, SMS, Голосовой связи и доставки других видов уведомлений. С помощью службы Сетка событий необходимо интегрироваться с другими службами Azure для доставки уведомлений. Обе службы могут интегрироваться с другими службами для активации более сложных действий.

Сетка событий. Мониторинг событий подключения и отключения

Чтобы отслеживать события подключения и отключения устройств в рабочей среде, рекомендуется подписаться на DeviceConnected и DeviceDisconnected и события в службе Сетка событий, чтобы активировать предупреждения и отслеживать состояние подключения устройства. Сетка событий обеспечивает более низкую задержку событий, чем Azure Monitor, и вы можете отслеживать их на каждом устройстве. По этим причинам Сетка событий является предпочтительным методом для мониторинга критически важных устройств и инфраструктуры.

При использовании службы Сетка событий для мониторинга или активации оповещений при отключении устройств убедитесь, что при такой реализации фильтруются периодические отключения, возникающие из-за возобновления токена SAS на устройствах, использующих пакеты SDK для Интернета вещей Azure. Дополнительные сведения см. в разделе Поведение при отключении устройств MQTT, использующих пакеты SDK для Интернета вещей Azure.

Дополнительные сведения о событиях подключения устройства с помощью Сетки событий см. в следующих статьях:

Общие сведения об использовании Сетки событий с Центром Интернета вещей см. в статье Реагирование на события Центра Интернета вещей с помощью Сетки событий. Обратите особое внимание на ограничения для событий состояния подключения устройства.
Руководство по упорядочиванию событий подключения устройств см. в статье Порядок событий подключения устройств из Центра Интернета вещей Azure с помощью Azure Cosmos DB.
Руководство по отправке уведомлений по электронной почте см. в разделе Отправка уведомлений по электронной почте о событиях Центра Интернета вещей Azure с помощью Сетки событий и приложения Logic Apps в документации по службе Сетка событий.

Azure Monitor. Использование журналов для разрешения ошибок подключения

При обнаружении отсоединения устройств с помощью оповещений о метриках Azure Monitor или Сетки событий можно использовать журналы для упрощения устранения причины. В этом разделе описано, как найти распространенные проблемы в журналах Azure Monitor. Ниже предполагается, что вы уже создали параметр диагностики для отправки журналов Центр Интернета вещей Подключения в рабочую область Log Analytics.

После создания параметра диагностики для маршрутизации журналов ресурсов Центр Интернета вещей в журналы Azure Monitor выполните следующие действия, чтобы просмотреть журналы в портал Azure.

Перейдите в Центр Интернета вещей на портале Azure.
В разделе Наблюдение в левой области Центра Интернета вещей выберите Журналы.
Чтобы выделить журналы ошибок подключения для Центра Интернета вещей, введите следующий запрос в редакторе запросов, а затем выберите Запустить:
```
AzureDiagnostics
| where ( ResourceType == "IOTHUBS" and Category == "Connections" and Level == "Error")
```
В результатах (если они будут) найдите OperationName, ResultType (код ошибки) и ResultDescription (сообщение об ошибке), чтобы получить более подробную информацию.

Сведения об устранении наиболее распространенных ошибок см. в следующих руководствах:

Azure Monitor. Использование журналов для наблюдения за подключением к конкретному устройству

Могут возникнуть ситуации, когда вы хотите использовать Azure Monitor для просмотра ошибок подключения и сведений для конкретного устройства. Чтобы изолировать события подключения для устройства, можно выполнить те же действия, что и в предыдущем разделе, но ввести следующий запрос. Замените test-device на имя устройства.

AzureDiagnostics
| where ResourceProvider == "MICROSOFT.DEVICES" and ResourceType == "IOTHUBS"
| where Category == "Connections"
| extend DeviceId = tostring(parse_json(properties_s).deviceId)
| where DeviceId == "test-device"

Запрос возвращает как события об ошибках, так и информационные события для целевого устройства. В следующем примере выходных данных показано информационное событие deviceConnect:

Снимок экрана: событие deviceConnect в журналах.

Поведение отключения устройства MQTT с помощью пакетов SDK для Интернета вещей Azure

Пакеты SDK для устройств Интернета вещей Azure отключаются от Центра Интернета вещей, а затем повторно подключаются при обновлении токенов SAS по протоколу MQTT (и MQTT через WebSockets). В журналах это отображается как события информационного отключения и подключения устройства, которые иногда сопровождаются событиями ошибок.

По умолчанию срок действия маркера составляет 60 минут для всех пакетов SDK; однако разработчики могут изменить его в некоторых пакетах SDK. В следующей таблице приведены сведения о сроках существования токена, о продлении токена и о поведении при возобновлении токена для каждого из пакетов SDK.

SDK	Срок существования токена	Продление маркера	Поведение при возобновлении
.NET	60 минут, настраивается	85 % срока существования, настраивается	Пакет SDK отключается и повторно подключается в течение срока действия токена плюс 10-минутный льготный период. Информационные события и ошибки, созданные в журналах.
Java	60 минут, настраивается	85 % срока существования, не настраивается	Пакет SDK отключается и повторно подключается в течение срока действия токена плюс 10-минутный льготный период. Информационные события и ошибки, созданные в журналах.
Node.js	60 минут, настраивается	настраивается	Пакет SDK отключается и повторно подключается при обновлении токена. В журналах создаются только информационные события.
Python	60 минут, настраивается	120 секунд до истечения срока действия	Пакет SDK отключается и повторно подключается в течение срока существования токена.

На следующих снимках экрана показано поведение обновления токена в журналах Azure Monitor для разных пакетов SDK. Значения по умолчанию для срока существования и порога обновления токена были изменены, как указано.

Пакет SDK для устройств .NET с 1200 секунд (20 минут) срок действия и продление токена будет выполняться в 90 % времени существования. отключение происходит каждые 30 минут:
Пакет SDK java с сроком существования маркера 300 секунд (5 минут) и сроком обновления срока действия по умолчанию 85 %. отключение происходит каждые 15 минут:
Пакет SDK узла с сроком существования маркера 300 секунд (5 минут) и обновлением маркера должно выполняться в течение 3 минут. Происходит отключение при обновлении токена. Кроме того, нет ошибок. Создаются только информационные события подключения и отключения:

Для накопления результатов использовался следующий запрос. Запрос извлекает имя и версию пакета SDK из контейнера свойств. Дополнительные сведения см. в разделе Версия пакета SDK в журналах Центра Интернета вещей.

AzureDiagnostics
| where ResourceProvider == "MICROSOFT.DEVICES" and ResourceType == "IOTHUBS"
| where Category == "Connections"
| extend parsed_json = parse_json(properties_s)
| extend SDKVersion = tostring(parsed_json.sdkVersion) , DeviceId = tostring(parsed_json.deviceId) , Protocol =  tostring(parsed_json.protocol)
| distinct TimeGenerated, OperationName, Level, ResultType, ResultDescription, DeviceId, Protocol, SDKVersion

В качестве разработчика или оператора решений Интернета вещей необходимо учитывать такое поведение, чтобы интерпретировать события подключения и отключения и связанные ошибки в журналах. Если вы хотите изменить поведение срока действия маркера или продления для устройств, проверьте, реализует ли устройство параметр двойника устройства или метод устройства, который делает это изменение возможным.

Если отслеживаются подключения устройств с помощью Центров событий, убедитесь, что сборка выполняется так, что производится фильтрация периодических отключений из-за возобновления действия маркера SAS. Например, не запускайте действия на основе отключений, пока за событием отключения следует событие подключения в течение определенного периода времени.

Примечание.

Центр Интернета вещей поддерживает только одно активное подключение MQTT на устройство. Любое новое подключение MQTT от имени того же идентификатора устройства приводит к тому, что Центр Интернета вещей разрывает существующее подключение.

В журнал Центра Интернета вещей будет записано 400027 ConnectionForcefullyClosedOnNewConnection

Предложенные шаги не помогли устранить проблему

Если предыдущие действия не помогли, попробуйте следующее.

Если у вас есть доступ к проблемным устройствам физически или удаленно (например, через SSH), выполните инструкции в руководстве по устранению неполадок на стороне устройства, чтобы устранить неполадки.
Убедитесь, что ваши устройства включены. На портале Azure выберите "Центр Интернета вещей > Устройства IoT".
Если устройство использует протокол MQTT, убедитесь, что порт 8883 открыт. Дополнительные сведения см. в разделе Подключение к Центру Интернета вещей (MQTT).
Получите помощь на странице Майкрософт с вопросами и ответами о Центре Интернета вещей, в Stack Overflow или в службе поддержки Azure.

Следующие шаги

Дополнительные сведения об устранении временных проблем см. в статье Обработка временных сбоев.
Дополнительные сведения о пакетах SDK для устройств Интернета вещей Azure и управлении повторными попытками см . в шаблонах повторных попыток.

Поделиться через